Фізіологічне значення ліпідів. Обмін ліпідів

Ліпіди виконують різноманітні функції.

Енергетична функція – ліпіди найбільш енергоємна поживна речовина та незамінне джерело поліненасичених ЖК та розчинних у жирах вітамінів А,Д,Е,К. При окисненні в організмі 1 г жиру виділяється 9 ккал (37,66 кДж). За рахунок жирів забезпечується 25-35% добової потреби в енергії.

Регуляторна функція – ліпіди є важливими факторами регулювання обміну води в організмі. При окисненні 100 г жиру виділяється 107 г ендогенної води, що має особливе значення в екстремальних умовах, наприклад, при недостатньому надходженні води ззовні.

Пластична функція – ліпіди входять до складу клітинних і заклітинних мембран усіх тканин у вигляді ліпопротеїдів і таким чином беруть участь у окисно-відновних процесах, біосинтезі білку, транспорті речовин у клітині. Із ліпідів утворюються деякі гормони (статеві, кори надниркової залози), а також вітаміни групи Д.

Захисна функція – ліпіди шкіри і внутрішніх органів захищають організм людини і тварин від переохолодження (заважають віддачі тепла), а також від механічних пошкоджень органів. Ліпіди, що виділяються сальними залозами, надають шкірі еластичність і захищають її від висихання.

Структурний (протоплазматичний) жир – знаходиться в складних ліпідах або утворює міцні сполуки з білками (ліпопротеїнові комплекси). Вони містяться у крові, беруть участь у побудові клітинних органел (ядер, рибосом, мітохондрій). Протоплазматичний жир знаходиться у органах і тканинах у постійній кількості (близько 25% усіх ліпідів), яка не змінюється навіть при повному голодуванні.

Резервний жир відкладається у „жирових депо” (підшкірна клітковина, брижейка, жирова капсула нирок та ін.). Він також утворює ліпопротеїновий комплекс, але нестійкий, тому його кількість швидко зменшується при голодуванні, при деяких нервових і гуморальних порушеннях.

Жири є носіями біологічно активних речовин, розчинних у жирах вітамінів.

Надто жирна їжа погано перетравлюється. Жир обволікає інші поживні речовини, і травним сокам важко дістатись до них.

Надто бідна на жири їжа – може переобтяжувати органи травлення.

Будова жирів

Жири є складними ефірами вищих одноосновних карбонових кислот, головним чином пальмітинової, стеаринової (насичені кислоти) і олеїнової (ненасичена кислота) і трьохатомного спирту - гліцерину.

Загальна назва таких сполук – тригліцериди.

Природними жирами є не індивідуальна речовина, а суміш різних тригліцеридів.

Ліпіди – група різноманітних за складом нерозчинних у воді органічних речовин, які відрізняються розчинністю в органічних розчинниках. Вони є похідними вищих жирних кислот та спиртів і широко представлені у тканинах людини, тварин, рослин і мікроорганізмів.

Кожна молекула жиру складається з двох видів будівельного матеріалу: гліцерину і жирних кислот. Як і вуглеводи, вони мають у своєму складі карбон, гідроген, оксисен, але карбону більше, а кисню менше, ніж у вуглеводах.

Структурна формула гліцерину:

НОСН₂-СНОН-CH₂OH

Склад і будову жирів можна зобразити загальною формулою:

,

де R¢, R¢¢, R¢¢¢— радикали вищих насичених і ненасичених монокарбонових кислот. У природних жирах залишки кислот мають, як правило, нерозгалужений вуглецевий ланцюг і містять парну кількість вуг­лецевих атомів. Жири, що містять залишки однакових кислот (R = R' = R"), називають простими. Якщо ж залишки R, R',R" різні, то такі тригліцериди називають змішаними.

Кожна із трьох груп ОН може зв’язувати жирну кислоту, при цьому вивільнюється вода. Одна молекула гліцерину зв’язує 1-3 молекули жирної кислоти: моно-, ди-, або тригліцериди. Усі природні жири – це гліцериди, що містять жирні кислоти з різною довжиною С-С ланцюга і різними рівнем насиченості. Оскільки моно-, дигліцериди мають ще незайняті групи (можливо заміщення), то вони можуть з’єднуватися з іншими речовинами, наприклад лецитином.

Утворення тригліцериду стеаринової кислоти

гліцерин стеаринова кислота стеариновий тригліцерид

Жирні кислоти.

Жирні кислоти, які входять до складу ліпідів, містять, переважно, парну кількість атомів карбону, найчастіше - 16 або 18. Серед них є насичені й ненасичені.

Вищі жирні кислоти

Насичені ЖК – це, в основному, ліпіди тваринного походження, які переважно містяться в м'ясі, вершковому маслі, молоці та всіх молочних продуктах, а також у певних сортах сиру, курячому жирі, яйцях, маслі вершковому, маслі какао, шоколаді (рис.7-8, табл.18-20).

У ненасичених ЖК відсутні 2,4, або більше атомів водню.

Радикали ненасичених жирних кислот хімічно активні.

За місцем кратних зв’язків вони вступають у реакції приєднання, окиснення, полімеризації.

Тому їх можна якісно виявити за допомогою бромної води (реакція приєднання), знебарвлення розчину перманганату калію (реакція окиснення). Т_пл цих кислот нижча, ніж насичених.

Рис. 7. Характеристика жирних кислот, які входять до складу жирів

Таблиця 18.

Формули та назви найважливіших жирних кислот

Не варто забувати про те, що дуже велика кількість жиру може завдати шкоду, а не бути корисною. Вважається, що споживання 70-80 грамів жиру в день – це гранично ідеальна кількість, причому як мінімум половину з них повинні складати ненасичені жирні кислоти. Людям літнього віку слід обмежити споживання продуктів, що містять жири.

Насичені жирні кислоти ми отримуємо в достатній кількості з ковбасою, сиром та іншими продуктами харчування. Оскільки в м’ясі містяться насичені жирні кислоти, то переважно вміщувати в раціон тільки пісне м'ясо, а двічі на тиждень – свіжу рибу, яка багата ненасиченими жирними кислотами і сприяє зниженню рівня холестерину.

Таблица 19.

Жирнокислотний склад деяких рослинних олій

Таблиця 20.

Жирнокислотний склад деяких тваринних жирів

Рис.8. Характеристика поліненасичених жирних кислот, які входять до складу жирів

Ненасичені жирні кислоти, за винятком риб'ячих жирів, мають рослинне походження. Це жирні кислоти з овочів, горіхів, насіння, оливок. При кімнатній температурі вони зазвичай бувають м'якими або рідкими. Крім того, ненасичені кислоти містяться також в м'ясі качки та гусака. Усі ці кислоти є для нас незамінними. Необхідно включати до свого раціону такі продукти, які містять жирні кислоти, оскільки наш організм сам їх не виробляє.

Ненасичені жирні кислоти – єдине джерело того, що називають «необхідними» жирними кислотами, а саме лінолевої, альфа-ліноленової, а також арахідонової кислот. Перші дві містяться в основному в рослинних оліях (конопляній, льняній, соняшниковій), а третя (її також називають вітаміном F) – головним чином у тваринному жирі: свинячому салі та яєчному жовтку.

Тільки арахідонову кислоту організм може синтезувати сам за наявності лінолевої кислоти і вітамінів групи В. Ці кислоти абсолютно необхідні для здійснення життєво важливих біохімічних процесів у структурах клітинних мембран, для транспортування жирних кислот і внутрішньо-м'язового обміну речовин. Дослідження останніх років показали, що ненасичені жирні кислоти мають важливе значення для організму.

Вони підвищують опірність різним інфекціям.

Ø знижують чутливість до радіоактивного випромінювання;

Ø сполучаються з холестерином (органічна речовина, що синтезується самим організмом) і перешкоджають його відкладенню на стінках судин, попереджаючи при цьому хворобу судин атеросклероз;

Ø підтримують розумову активність, сприяють функціонуванню головного мозку і нервів.

Погані звички в харчуванні і сумнівна природа певних продуктів, які є в нашому раціоні, особливо якщо вони очищені, можливо, є причиною недостатнього споживання «правильних» жирних кислот. Наприклад, нестача лінолевої кислоти може призвести до уповільнення зростання і змін у клітинах шкіри, слизистої оболонки, залоз внутрішньої секреції і статевих органів.

У достатніх кількостях ця кислота міститься в соняшниковій і кукурудзяній оліях і олії з виноградних кісточок.

Добова доза, що рекомендується – 10 грамів, її можна задовольнити при вживанні 20 грамів соняшникової, кукурудзяної або соєвої олії.

Брак альфа-ліноленової кислоти призводить:

Ø до зниження здібності до навчання;

Ø до відхилень у передаванні нервових сигналів, збільшенню небезпеки виникнення тромбозу;

Ø до зниження опірності до алкоголю.

У великих кількостях вона міститься в олії з насіння ріпаку, з волоського горіха і зерен пшениці. Щоденна доза, що рекомендується, – 2 грами, яка може бути отримана при щоденному вживанні 25 грамів рапсової олії. Багато учених вважають, що саме відсутність необхідних жирних кислот пов'язана з поширенням захворювань системи імунного захисту.

Жодна олія окремо не може дати правильного балансу олеїнової, лінолевої і альфа-ліноленової кислот. Тому в салат рекомендується змішувати два-три види олій, наприклад оливкову, соняшникову та ріпакову.

Незамінні ЖК. Їх основним джерелом є рослинні олії (кукурудзяна, соняшникова, соєва, гарбузова). Лінолева та ліноленова кислоти не синтезуються в організмі, арахідонова синтезується із лінолевої кислоти за участі вітаміну В₆. Тому ці кислоти отримали назву незамінні. Арахідонова, лінолева і ліноленова жирні кислоти якраз і «чистять» судини від відкладень. Отже невеликий шматочок сала з вітаміном F - тільки на користь у справі профілактики атеросклерозу. А наявний у ньому холестерин піде, наприклад, на створення імунних кліток (лімфоцитів і макрофагів), що врятують організм від вірусів та інших ворогів-патогенів. У головному мозку холестерину більше 2%.

Поліненасичені кислоти входять до складу родини омега-3 та омега-6.

І хоча ці жирні кислоти Омега-3 і Омега-6 незамінні для життєдіяльності організму, сам організм їх виробляти нездатний. Саме тому так необхідно їх споживати у вигляді продуктів. Як тільки жири Омега-3 потрапляють в організм, вони упроваджуються прямо в наші клітки, впливаючи на їх структуру і активність.

Головні функції жирних ненасичених кислот Омега-3 і Омега-6:

Ø накопичення енергії в клітинах;

Ø стабілізація температури тіла;

Ø оберігання шкіри від висихання і лущення;

Ø подушка для тканин та органів;

Ø відтворення сімейства гормонів необхідних для кліток, клітинної біохімії і метаболізму енергії;

Ø серцево-судинне та імунне здоров’я.

Вони покращують роботу серця, мозку, очей і суглобів, знижують рівень шкідливого холестерину. Ці жири можуть надавати протизапальний ефект і є відмінними антиоксидантами, тобто сприяють виведенню з організму токсинів і вільних радикалів.

Науковими дослідженнями доведено, що жири Омега-3 запобігають і покращують стан при екземі, алергії, астмі, хворобі Альцгеймера, депресії і нервових хворобах, цукровому діабеті, гіперактивності дітей, псоріазі, остеопорозі, артрозі, кардіоваскулярних проблемах, а також серйозніших хворобах, наприклад, раку простати.

Що потрібно їсти, щоб отримати жири Омега-3?

Щоб зрівноважити споживання нами жирних кислот, необхідно забезпечити організм жирами Омега-3 і Омега-6 у співвідношенні хоча б 1:2 або 1:3, а краще за все вживати їх в рівних кількостях. Поки ж це співвідношення в раціоні більшості міських жителів у кращому разі виглядає як 1:5, а в гіршому 1:10. До того ж, споживання жирів у такому невигідному співвідношенні перешкоджає хорошому засвоєнню Омеги-3.

Щоденна доза жирів, що рекомендується, Омега-3 – 1,6 грамів для жінок і 2 грами для чоловіків. Саме така доза необхідна для нормальної життєдіяльності клітин організму. У перекладі на харчові продукти це 1 столова ложка рапсового масла, або 1 чайна ложка льняного сім'я, або 5-10 штук сирих, не смажених горіхів, або 70 грамів свіжого лосося, або 90 грамів консервованих сардин, або 120 грамів консервованого тунця, або 3 яйця, збагачених Омегою-3. Пам'ятаєте також, що жири Омега-3 тваринного походження засвоюються гірше, ніж рослинні.

Крім того, щоб збільшити споживання жирів Омега-3, скористайтеся деякими порадами:

Для заправки салатів користуйтеся рапсовою, кунжутною, горіховою або хоча б оливковою олією.

Регулярно треба вводити в своє меню рибу жирних і напівжирних сортів (лосось, макрель, оселедець, сардини, форель, тунець та ін. - 3-4 рази на тиждень по 100-150 г), а також морепродукти та ікру. Природно, краще всього вибирати свіжу, а не заморожену рибу, а також спійману в диких умовах, а не вирощену на рибній фермі, оскільки на вміст у рибі жирів Омега-3 впливає вид її живлення, а на рибних фермах риба харчується в основному мукою та комбікормом, а не планктоном.

При копченні та засолці риба втрачає певну частину жирів Омега-3, при заморожуванні протягом року - до 50%. Консервована риба – інша справа. Тим паче, що рослинна олія відмінно оберігає жири Омега-3 від розпаду під час консервації. З'ївши одну банку сардин в оливковому маслі за 2-3 дні, ви практично повністю забезпечите себе цими жирами. У рибі, консервованій у власному соку або у водному розчині, жирів Омега-3 трохи менше.

Для кількісного визначення ступеня ненасиченості ліпідів використовують йодометричне титрування.